1、Java 集合框架概述

1.1、集合框架与数组的对比及概述

• 集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
  • 说明：此时的存储，主要是指能存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi,数据库中）
• 数组在存储多个数据方面的特点：
  • 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
  • 数组一旦定义好，它的数据类型也就确定了。我们就只能操作指定类型的数据了。
  • 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
  • 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
• 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。

1.2、集合框架涉及到的API

• Java 集合可分为Collection和Map两种体系

  • Collection接口：单列数据，定义了存取一组对象的方法的集合

    • List接口：元素有序、可重复的集合
      • ArrayList、LinkedList、Vector
    • Set接口：元素无序、不可重复的集合
      • HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

  • Map接口：双列数据，保存具有映射关系“key-value对”的集合

    • HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

Collection接口继承树

Map接口继承树

2、Collection接口方法

• Collection 接口是List、Set 和Queue 接口的父接口，该接口里定义的方法既可用于操作Set 集合，也可用于操作List 和Queue 集合。
• JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提供更具体的子接口(如：Set和List)实现。
• 在Java5 之前，Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型，把所有对象都当成Object 类型处理；从JDK 5.0 增加了泛型以后，Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。

2.1、Collection接口中的常用方法1

• 添加
  • add(Objec tobj)
  • addAll(Collection coll)
• 获取有效元素的个数
  • int size()
• 清空集合
  • void clear()
• 是否是空集合
  • boolean isEmpty()
• 是否包含某个元素
  • boolean contains(Object obj)：是通过元素的equals方法来判断是否是同一个对象
  • boolean containsAll(Collection c)：也是调用元素的equals方法来比较的。拿两个集合的元素挨个比较。
• 删除
  • boolean remove(Object obj) ：通过元素的equals方法判断是否是要删除的那个元素。只会删除找到的第一个元素
  • boolean removeAll(Collection coll)：取当前集合的差集
• 取两个集合的交集
  • boolean retainAll(Collection c)：把交集的结果存在当前集合中，不影响c
• 集合是否相等
  • boolean equals(Object obj)
• 转成对象数组
  • Object[] toArray()
• 获取集合对象的哈希值
  • hashCode()
• 遍历
  • iterator()：返回迭代器对象，用于集合遍历

3、Iterator迭代器接口

• Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历Collection集合中的元素。
• GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。类似于“公交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、“空姐”。
• Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象。
• Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。
• 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。

3.1、使用Iterator遍历Collection

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口* 内部的方法：hasNext()和 next()**/
public class IteratorTest {@Testpublic void test(){Collection coll = new ArrayList();coll.add(123);coll.add(456);coll.add(new Person("Jerry",20));coll.add(new String("Tom"));coll.add(false);Iterator iterator = coll.iterator();//方式一：
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常：NoSuchElementException
//        //因为：在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。
//        System.out.println(iterator.next());//方式二：不推荐
//        for(int i = 0;i < coll.size();i++){//            System.out.println(iterator.next());
//        }//方式三：推荐while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

3.2、迭代器Iterator的执行原理

3.3、Iterator遍历集合的两种错误写法

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口* 1.内部的方法：hasNext()和 next()* 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。*/
public class IteratorTest {@Testpublic void test2(){Collection coll = new ArrayList();coll.add(123);coll.add(456);coll.add(new Person("Jerry",20));coll.add(new String("Tom"));coll.add(false);//错误方式一：
//        Iterator iterator = coll.iterator();
//        while(iterator.next() != null){//            System.out.println(iterator.next());
//        }//错误方式二：//集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。while(coll.iterator().hasNext()){System.out.println(coll.iterator().next());}}
}

3.4、Iterator迭代器remove()的使用

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口* 1.内部的方法：hasNext()和 next()* 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。* 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()*/
public class IteratorTest {//测试Iterator中的remove()方法@Testpublic void test3(){Collection coll = new ArrayList();coll.add(123);coll.add(456);coll.add(new Person("Jerry",20));coll.add(new String("Tom"));coll.add(false);//删除集合中”Tom”//如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，// 再调用remove都会报IllegalStateException。Iterator iterator = coll.iterator();while(iterator.hasNext()){//            iterator.remove();Object obj = iterator.next();if("Tom".equals(obj)){iterator.remove();
//                iterator.remove();                }}//遍历集合iterator = coll.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

• 注意
  • Iterator可以删除集合的元素，但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法，不是集合对象的remove方法。
  • 如果还未调用next()或在上一次调用next方法之后已经调用了remove方法，再调用remove都会报IllegalStateException。

3.5、新特性foreach循环遍历集合或数组

• Java 5.0 提供了foreach循环迭代访问Collection和数组。
• 遍历操作不需获取Collection或数组的长度，无需使用索引访问元素。
• 遍历集合的底层调用Iterator完成操作。
• foreach还可以用来遍历数组。

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;/*** jdk 5.0 新增了foreach循环，用于遍历集合、数组**/
public class ForTest {@Testpublic void test(){Collection coll = new ArrayList();coll.add(123);coll.add(456);coll.add(new Person("Jerry",20));coll.add(new String("Tom"));coll.add(false);//for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象),内部仍然调用了迭代器。for(Object obj : coll){System.out.println(obj);}}@Testpublic void test2(){int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};//for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)for(int i : arr){System.out.println(i);}}//练习题@Testpublic void test3(){String[] arr = new String[]{"SS","KK","RR"};//        //方式一：普通for赋值
//        for(int i = 0;i < arr.length;i++){//            arr[i] = "HH";
//        }//方式二：增强for循环for(String s : arr){s = "HH";}for(int i = 0;i < arr.length;i++){System.out.println(arr[i]);}}
}

4、Collection子接口之一：List接口

• 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性，我们通常使用List替代数组
• List集合类中元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
• List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。
• JDK API中List接口的实现类常用的有：ArrayList、LinkedList和Vector。

4.1、List接口常用实现类的对比

• ArrayList

  • 作为List接口的主要实现类
  • 线程不安全的，效率高
  • 底层使用Object[] elementData存储

• LinkedList

  • 对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高
  • 底层使用双向链表存储

• Vector

  • 作为List接口的古老实现类；
  • 线程安全的，效率低
  • 底层使用Object[] elementData存储

• 面试题

  • 问
    • 比较ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
  • 答
    • 同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
    • 不同：见上

4.2、ArrayList的源码分析

• ArrayList是List接口的典型实现类、主要实现类

• 本质上，ArrayList是对象引用的一个”变长”数组

• jdk 7情况下

  • ArrayList list = new ArrayList();
    • 底层创建了长度是10的Object[] elementData
  • list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
  • …
  • list.add(11);
    • 如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
  • 默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。

• 结论

  • 建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

• jdk 8中ArrayList的变化：

• ArrayList list = new ArrayList();

  • 底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组

• list.add(123);

  • 第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
  • 后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。

• 小结

  • jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式
  • jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

4.3、LinkedList的源码分析

• 对于频繁的插入或删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高
• LinkedList：双向链表，内部没有声明数组，而是定义了Node类型的first和last，用于记录首末元素。同时，定义内部类Node，作为LinkedList中保存数据的基本结构。

LinkedList list = new LinkedList();
//内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。//其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
private static class Node<E> {E item;Node<E> next;Node<E> prev;Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {this.item = element;this.next = next;     //next变量记录下一个元素的位置this.prev = prev;     //prev变量记录前一个元素的位置}
}

4.4、Vector的源码分析

• Vector是一个古老的集合，JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同，区别之处在于Vector是线程安全的。

• 在各种list中，最好把ArrayList作为缺省选择。

• 当插入、删除频繁时，使用LinkedList

• Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用。

• jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。

• 在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

4.5、List接口中的常用方法

List除了从Collection集合继承的方法外，List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

• void add(intindex, Object ele):在index位置插入ele元素
• boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
• Object get(int index):获取指定index位置的元素
• int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
• int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
• Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
• Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
• List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;/*** 5.List接口的常用方法*/
public class ListTest {/*** 总结：常用方法* 增：add(Object obj)* 删：remove(int index) / remove(Object obj)* 改：set(int index, Object ele)* 查：get(int index)* 插：add(int index, Object ele)* 长度：size()* 遍历：① Iterator迭代器方式*      ② 增强for循环*      ③ 普通的循环*/@Testpublic void test3(){ArrayList list = new ArrayList();list.add(123);list.add(456);list.add("AA");//方式一：Iterator迭代器方式Iterator iterator = list.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}System.out.println("***************");//方式二：增强for循环for(Object obj : list){System.out.println(obj);}System.out.println("***************");//方式三：普通for循环for(int i = 0;i < list.size();i++){System.out.println(list.get(i));}}@Testpublic void tets2(){ArrayList list = new ArrayList();list.add(123);list.add(456);list.add("AA");list.add(new Person("Tom",12));list.add(456);//int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.int index = list.indexOf(4567);System.out.println(index);//int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.System.out.println(list.lastIndexOf(456));//Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素Object obj = list.remove(0);System.out.println(obj);System.out.println(list);//Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为elelist.set(1,"CC");System.out.println(list);//List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合List subList = list.subList(2, 4);System.out.println(subList);System.out.println(list);}@Testpublic void test(){ArrayList list = new ArrayList();list.add(123);list.add(456);list.add("AA");list.add(new Person("Tom",12));list.add(456);System.out.println(list);//void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素list.add(1,"BB");System.out.println(list);//boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);list.addAll(list1);
//        list.add(list1);System.out.println(list.size());//9//Object get(int index):获取指定index位置的元素System.out.println(list.get(2));}
}

4.6、List的面试题

三个实现类的异同

• 问

  • 请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同？谈谈你的理解？ArrayList底层是什么？扩容机制？Vector和ArrayList的最大区别?

• 答

  • ArrayList和LinkedList的异同二者都线程不安全，相对线程安全的Vector，执行效率高。
  • 此外，ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
    • 对于随机访问get和set，ArrayList绝对优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
    • 对于新增和删除操作add(特指插入)和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
  • ArrayList和Vector的区别
    • Vector和ArrayList几乎是完全相同的,
    • 唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于强同步类。因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。
    • 正常情况下，大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector，因为同步完全可以由程序员自己来控制。
    • Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，
    • ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack。

区分remove(int index)和remove(Object obj)

• 区分List中remove(int index)和remove(Object obj)

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ListEver {@Testpublic void testListRemove() {List list = new ArrayList();list.add(1);list.add(2);list.add(3);updateList(list);System.out.println(list);//}private void updateList(List list) {//        list.remove(2);list.remove(new Integer(2));}
}\

5、Collection子接口之二：Set接口

• Set接口是Collection的子接口，set接口没有提供额外的方法
• Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中，则添加操作失败。
• ** Set 判断两个对象是否相同不是使用==运算符，而是根据equals()方法**

5.1、Set接口实现类的对比

• HashSet
  • 作为Set接口的主要实现类
  • 线程不安全的
  • 可以存储null值
    • LinkedHashSet
      • 作为HashSet的子类
      • 遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
      • 对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
• TreeSet
  • 可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

5.2、Set的无序性与不可重复性的理解

测试类

import org.junit.Test;import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;/**** 1.Set接口中没有定义额外的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。**/
public class SetTest {/*** 一、Set:存储无序的、不可重复的数据*      1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。**      2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。** 二、添加元素的过程：以HashSet为例：***/@Testpublic void test(){Set set = new HashSet();set.add(123);set.add(456);set.add("fgd");set.add("book");set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Tom",12));set.add(129);Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

User类

public class User{private String name;private int age;public User() {}public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("User equals()....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;User user = (User) o;if (age != user.age) return false;return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;}@Overridepublic int hashCode() { int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}
}

5.3、HashSet中元素的添加过程

• HashSet是Set 接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时都使用这个实现类。

• HashSet按Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取、查找、删除性能。

• HashSet具有以下特点：不能保证元素的排列顺序

  • ** HashSet不是线程安全的**
  • 集合元素可以是null

• 底层也是数组，初始容量为16，当如果使用率超过0.75，（16\*0.75=12）就会扩大容量为原来的2倍。（16扩容为32，依次为64,128…等）

• ** HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的equals()方法返回值也相等。**

• 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。

/*** 一、Set:存储无序的、不可重复的数据*      1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。**      2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。** 二、添加元素的过程：以HashSet为例：*      我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，*      此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断*      数组此位置上是否已经有元素：*          如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1*          如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：*              如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2*              如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：*                    equals()返回true,元素a添加失败*                    equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2**      对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。*      jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。*      jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a*      总结：七上八下** HashSet底层：数组+链表的结构。**/

5.4、关于hashCode()和equals()的重写

重写hashCode() 方法的基本原则

• 在程序运行时，同一个对象多次调用hashCode()方法应该返回相同的值。
• 当两个对象的equals()方法比较返回true时，这两个对象的hashCode()方法的返回值也应相等。
• 对象中用作equals() 方法比较的Field，都应该用来计算hashCode值。

重写equals() 方法的基本原则

• 当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念,当改写equals()的时候，总是要改写hashCode()，根据一个类的equals方法（改写后），两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的，但是，根据Object.hashCode()方法，它们仅仅是两个对象。
• 因此，违反了“相等的对象必须具有相等的散列码”。
• 结论：复写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。通常参与计算hashCode的对象的属性也应该参与到equals()中进行计算。

Eclipse/IDEA工具里hashCode()的重写

以Eclipse/IDEA为例，在自定义类中可以调用工具自动重写equals和hashCode。问题：为什么用Eclipse/IDEA复写hashCode方法，有31这个数字？

• 选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大，所谓的“冲突”就越少，查找起来效率也会提高。（减少冲突）
• 并且31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。
• 31可以由i*31== (i<<5)-1来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。（提高算法效率）
• 31是一个素数，素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数，那么最终出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除！(减少冲突)

/*** 2.要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()*   要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码*        重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。*/

5.5、LinkedHashSet的使用

• LinkedHashSet是HashSet的子类
• LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同时使用双向链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
• ** LinkedHashSet插入性能略低于HashSet**，但在迭代访问Set 里的全部元素时有很好的性能。
• LinkedHashSet不允许集合元素重复。

5.6、TreeSet的自然排序

• TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。
• TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
• 新增的方法如下：(了解)
  • Comparator comparator()
  • Object first()
  • Object last()
  • Object lower(Object e)
  • Object higher(Object e)
  • SortedSet subSet(fromElement, toElement)
  • SortedSet headSet(toElement)
  • SortedSet tailSet(fromElement)
• TreeSet两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet采用自然排序。
• TreeSet和后面要讲的TreeMap采用红黑树的存储结构
• 特点：有序，查询速度比List快
• 自然排序：TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序(默认情况)排列。
• 如果试图把一个对象添加到TreeSet时，则该对象的类必须实现Comparable接口。
  • 实现Comparable 的类必须实现compareTo(Object obj)方法，两个对象即通过compareTo(Object obj)方法的返回值来比较大小。
• Comparable 的典型实现：
  • BigDecimal、BigInteger以及所有的数值型对应的包装类：按它们对应的数值大小进行比较
  • Character：按字符的unicode值来进行比较
  • Boolean：true 对应的包装类实例大于false 对应的包装类实例
  • String：按字符串中字符的unicode 值进行比较
  • Date、Time：后边的时间、日期比前面的时间、日期大
• 向TreeSet中添加元素时，只有第一个元素无须比较compareTo()方法，后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
• 因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向TreeSet中添加的应该是同一个类的对象。
• 对于TreeSet集合而言，它判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较返回值。
• 当需要把一个对象放入TreeSet中，重写该对象对应的equals()方法时，应保证该方法与compareTo(Object obj) 方法有一致的结果：如果两个对象通过equals()方法比较返回true，则通过compareTo(Object obj)方法比较应返回0。否则，让人难以理解。

红黑树

5.7、TreeSet的定制排序

• TreeSet的自然排序要求元素所属的类实现Comparable接口
• 如果元素所属的类没有实现Comparable接口，或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照其它属性大小进行排序，则考虑使用定制排序。
• 定制排序，通过Comparator接口来实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法。
• 利用int compare(T o1,T o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示o1小于o2。
• 要实现定制排序，需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
• 此时，仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常。
• 使用定制排序判断两个元素相等的标准是：通过Comparator比较两个元素返回了0。

测试类

import org.junit.Test;import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;/*** 1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。* 2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）* 3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().* 4.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().*/
public class TreeSetTest {@Testpublic void tets2(){Comparator com = new Comparator() {//按照年龄从小到大排列@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){User u1 = (User)o1;User u2 = (User)o2;return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());}else{throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");}}};TreeSet set = new TreeSet(com);set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Jerry",32));set.add(new User("Jim",2));set.add(new User("Mike",65));set.add(new User("Mary",33));set.add(new User("Jack",33));set.add(new User("Jack",56));Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

User类

public class User implements Comparable{private String name;private int age;public User() {}public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("User equals()....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;User user = (User) o;if (age != user.age) return false;return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;}@Overridepublic int hashCode() { //return name.hashCode() + age;int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}//按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列@Overridepublic int compareTo(Object o) {if (o instanceof User) {User user = (User) o;
//            return this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从小到大排列
//            return -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列int compare = -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列if(compare != 0){   //年龄从小到大排列return compare;}else{return Integer.compare(this.age,user.age);}} else {throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}}
}

5.8、Set的面试题

在List内去除重复数字值，要求尽量简单

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;public class CollectionTest {//练习：在List内去除重复数字值，要求尽量简单public static List duplicateList(List list) {HashSet set = new HashSet();set.addAll(list);return new ArrayList(set);}@Testpublic void test2(){List list = new ArrayList();list.add(new Integer(1));list.add(new Integer(2));list.add(new Integer(2));list.add(new Integer(4));list.add(new Integer(4));List list2 = duplicateList(list);for (Object integer : list2) {System.out.println(integer);}}
}

6、Map接口

6.1、Map接口及其多个实现类的对比

• Map
  • 双列数据，存储key-value对的数据 —类似于高中的函数：y = f(x)
  • HashMap
    • 作为Map的主要实现类；
    • 线程不安全的，效率高；
    • 存储null的key和value
    • 底层
      • 数组+链表（jdk7及之前）
      • 数组+链表+红黑树（jdk8）
    • LinkedHashMap
      • 保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
        • 原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
      • 对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
  • TreeMap
    • 保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历
    • 此时考虑key的自然排序或定制排序
    • 底层使用红黑树
  • Hashtable
    • 作为古老的实现类；
    • 线程安全的，效率低；
    • 不能存储null的key和value
    • Properties
      • 常用来处理配置文件。
      • key和value都是String类型

import org.junit.Test;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/***  面试题：*  1. HashMap的底层实现原理？*  2. HashMap 和 Hashtable的异同？*  3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲）*/
public class MapTest {@Testpublic void test(){Map map = new HashMap();
//        map = new Hashtable();map.put(null,123);}
}

6.2、Map中存储的key-value的特点

• Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:key-value
• Map中的key和value都可以是任何引用类型的数据
• Map 中的key 用Set来存放，不允许重复，即同一个Map 对象所对应的类，须重写hashCode()和equals()方法
• 常用String类作为Map的“键”
• key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的key总能找到唯一的、确定的value
• Map接口的常用实现类：HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。其中，HashMap是Map接口使用频率最高的实现类

 /***  二、Map结构的理解：*    Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key  ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）*    Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals()*    一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。*    Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry**/

6.3、Map实现类之一：HashMap

• HashMap是Map接口使用频率最高的实现类。
• 允许使用null键和null值，与HashSet一样，不保证映射的顺序。
• 所有的key构成的集合是Set:无序的、不可重复的。所以，key所在的类要重写：equals()和hashCode()
• 所有的value构成的集合是Collection:无序的、可以重复的。所以，value所在的类要重写：equals()
• 一个key-value构成一个entry
• 所有的entry构成的集合是Set:无序的、不可重复的
• HashMap判断两个key相等的标准是：两个key通过equals()方法返回true，hashCode值也相等。
• HashMap判断两个value相等的标准是：两个value 通过equals()方法返回true。

6.4、HashMap的底层实现原理

JDK 7及以前版本：HashMap是数组+链表结构(即为链地址法)
JDK 8版本发布以后：HashMap是数组+链表+红黑树实现。

HashMap源码中的重要常量

/**      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16*      DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75*      threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12*      TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8*      MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
*/

HashMap在JDK7中的底层实现原理

• HashMap的内部存储结构其实是数组和链表的结合。当实例化一个HashMap时，系统会创建一个长度为Capacity的Entry数组，这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity)，在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket)，每个bucket都有自己的索引，系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。
• 每个bucket中存储一个元素，即一个Entry对象，但每一个Entry对象可以带一个引用变量，用于指向下一个元素，因此，在一个桶中，就有可能生成一个Entry链。而且新添加的元素作为链表的head。
• 添加元素的过程：
  • 向HashMap中添加entry1(key，value)，需要首先计算entry1中key的哈希值(根据key所在类的hashCode()计算得到)，此哈希值经过处理以后，得到在底层Entry[]数组中要存储的位置i。
  • 如果位置i上没有元素，则entry1直接添加成功。
  • 如果位置i上已经存在entry2(或还有链表存在的entry3，entry4)，则需要通过循环的方法，依次比较entry1中key的hash值和其他的entry的hash值。
  • 如果彼此hash值不同，则直接添加成功。
  • 如果hash值相同，继续比较二者是否equals。如果返回值为true，则使用entry1的value去替换equals为true的entry的value。
  • 如果遍历一遍以后，发现所有的equals返回都为false,则entry1仍可添加成功。entry1指向原有的entry元素。

/** 三、HashMap的底层实现原理？以jdk7为例说明：*    HashMap map = new HashMap():*    在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。*    ...可能已经执行过多次put...*    map.put(key1,value1):*    首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。*    如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1*    如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据*    的哈希值：*           如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2*           如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：*                如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3*                如果equals()返回true:使用value1替换value2。**   补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。**   在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。**//*** HashMap的扩容*     当HashMap中的元素越来越多的时候，hash冲突的几率也就越来越高，*     因为数组的长度是固定的。所以为了提高查询的效率，*     就要对HashMap的数组进行扩容，而在HashMap数组扩容之后，*     最消耗性能的点就出现了：原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置，*     并放进去，这就是resize。*     * 那么HashMap什么时候进行扩容呢？*      当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,*      不是数组中个数size)*loadFactor时，就 会 进 行 数 组 扩 容，*      loadFactor的默认值(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75，这是一个折中的取值。*      也就是说，默认情况下，数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16，*      那么当HashMap中元素个数超过16*0.75=12（这个值就是代码中的threshold值，*      也叫做临界值）的时候，就把数组的大小扩展为2*16=32，即扩大一倍，*      然后重新计算每个元素在数组中的位置，而这是一个非常消耗性能的操作，*      所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数，*      那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。*/

HashMap在JDK8中的底层实现原理

• HashMap的内部存储结构其实是数组+链表+红黑树的结合。当实例化一个HashMap时，会初始化initialCapacity和loadFactor，在put第一对映射关系时，系统会创建一个长度为initialCapacity的Node数组，这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity)，在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket)，每个bucket都有自己的索引，系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素
• 每个bucket中存储一个元素，即一个Node对象，但每一个Node对象可以带一个引用变量next，用于指向下一个元素，因此，在一个桶中，就有可能生成一个Node链。也可能是一个一个TreeNode对象，每一个TreeNode对象可以有两个叶子结点left和right，因此，在一个桶中，就有可能生成一个TreeNode树。而新添加的元素作为链表的last，或树的叶子结点。
• 那么HashMap什么时候进行扩容和树形化呢？
  • 当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size)*loadFactor时，就会进行数组扩容，loadFactor的默认值(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75，这是一个折中的取值。
  • 也就是说，默认情况下，数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16，那么当HashMap即扩大一倍，然后重新计算每个元素在数组中的位置，而这是一个非常消耗性能的操作，所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数，那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。中元素个数超过16*0.75=12（这个值就是代码中的threshold值，也叫做临界值）的时候，就把数组的大小扩展为2*16=32，即扩大一倍，然后重新计算每个元素在数组中的位置，而这是一个非常消耗性能的操作，所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数，那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
  • 当HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个，此时如果capacity没有达到64，那么HashMap会先扩容解决，如果已经达到了64，那么这个链会变成红黑树，结点类型由Node变成TreeNode类型。当然，如果当映射关系被移除后，下次resize方法时判断树的结点个数低于6个，也会把红黑树再转为链表。
• 关于映射关系的key是否可以修改？answer：不要修改
  • 映射关系存储到HashMap中会存储key的hash值，这样就不用在每次查找时重新计算每一个Entry或Node（TreeNode）的hash值了，因此如果已经put到Map中的映射关系，再修改key的属性，而这个属性又参与hashcode值的计算，那么会导致匹配不上。

/* 总结：*   jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：*      1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组*      2.jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]*      3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组*      4.jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。*         4.1形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）*         4.2当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。*/

6.5、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）

• LinkedHashMap是HashMap的子类
• 在HashMap存储结构的基础上，使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序
• 与LinkedHashSet类似，LinkedHashMap可以维护Map 的迭代顺序：迭代顺序与Key-Value 对的插入顺序一致
• HashMap中的内部类：Node

• LinkedHashMap中的内部类：Entry

/**  四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）*      源码中：*      static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {*            Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序*            Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {*               super(hash, key, value, next);*            }*        } */
import org.junit.Test;import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;public class MapTest {@Testpublic void test2(){Map map = new HashMap();map = new LinkedHashMap();map.put(123,"AA");map.put(345,"BB");map.put(12,"CC");System.out.println(map);}
}

6.6、Map中的常用方法1

• 添加、删除、修改操作：
  • Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
  • void putAll(Map m)：将m中的所有key-value对存放到当前map中
  • Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
  • void clear()：清空当前map中的所有数据
• 元素查询的操作：
  • Object get(Object key)：获取指定key对应的value
  • boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
  • boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
  • int size()：返回map中key-value对的个数
  • boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
  • boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
• 元视图操作的方法：
  • Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
  • Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
  • Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
• 元素查询的操作：
  • Object get(Object key)：获取指定key对应的value
  • boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
  • boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
  • int size()：返回map中key-value对的个数
  • boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
  • boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等

import org.junit.Test;import java.util.*;public class MapTest {@Testpublic void test4(){Map map = new HashMap();map.put("AA",123);map.put(45,123);map.put("BB",56);// Object get(Object key)System.out.println(map.get(45));//containsKey(Object key)boolean isExist = map.containsKey("BB");System.out.println(isExist);isExist = map.containsValue(123);System.out.println(isExist);map.clear();System.out.println(map.isEmpty());}@Testpublic void test3(){Map map = new HashMap();//添加map.put("AA",123);map.put(45,123);map.put("BB",56);//修改map.put("AA",87);System.out.println(map);Map map1 = new HashMap();map1.put("CC",123);map1.put("DD",456);map.putAll(map1);System.out.println(map);//remove(Object key)Object value = map.remove("CC");System.out.println(value);System.out.println(map);//clear()map.clear();//与map = null操作不同System.out.println(map.size());System.out.println(map);}@Testpublic void test5(){Map map = new HashMap();map.put("AA",123);map.put(45,1234);map.put("BB",56);//遍历所有的key集：keySet()Set set = map.keySet();Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}System.out.println("*****************");//遍历所有的values集：values()Collection values = map.values();for(Object obj : values){System.out.println(obj);}System.out.println("***************");//遍历所有的key-values//方式一：Set entrySet = map.entrySet();Iterator iterator1 = entrySet.iterator();while (iterator1.hasNext()){Object obj = iterator1.next();//entrySet集合中的元素都是entryMap.Entry entry = (Map.Entry) obj;System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());}System.out.println("/");//方式二：Set keySet = map.keySet();Iterator iterator2 = keySet.iterator();while(iterator2.hasNext()){Object key = iterator2.next();Object value = map.get(key);System.out.println(key + "=====" + value);}}
}

6.7、TreeMap两种添加方式的使用

• TreeMap存储Key-Value 对时，需要根据key-value对进行排序。TreeMap可以保证所有的Key-Value 对处于有序状态。
• TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
• TreeMap的Key的排序：
  • 自然排序：TreeMap的所有的Key 必须实现Comparable接口，而且所有的Key应该是同一个类的对象，否则将会抛出ClasssCastException
  • 定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator 对象，该对象负责对TreeMap中的所有key 进行排序。此时不需要Map 的Key实现Comparable 接口
• TreeMap判断两个key相等的标准：两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0。

User类

public class User implements Comparable{private String name;private int age;public User() {}public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("User equals()....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;User user = (User) o;if (age != user.age) return false;return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;}@Overridepublic int hashCode() { //return name.hashCode() + age;int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}//按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o instanceof User){User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);int compare = -this.name.compareTo(user.name);if(compare != 0){return compare;}else{return Integer.compare(this.age,user.age);}}else{throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}}
}

测试类

import org.junit.Test;import java.util.*;public class TreeMapTest {/*** 向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象* 因为要按照key进行排序：自然排序 、定制排序*///自然排序@Testpublic void test(){TreeMap map = new TreeMap();User u1 = new User("Tom",23);User u2 = new User("Jerry",32);User u3 = new User("Jack",20);User u4 = new User("Rose",18);map.put(u1,98);map.put(u2,89);map.put(u3,76);map.put(u4,100);Set entrySet = map.entrySet();Iterator iterator1 = entrySet.iterator();while (iterator1.hasNext()){Object obj = iterator1.next();Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());}}//定制排序@Testpublic void test2(){TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){User u1 = (User)o1;User u2 = (User)o2;return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());}throw new RuntimeException("输入的类型不匹配！");}});User u1 = new User("Tom",23);User u2 = new User("Jerry",32);User u3 = new User("Jack",20);User u4 = new User("Rose",18);map.put(u1,98);map.put(u2,89);map.put(u3,76);map.put(u4,100);Set entrySet = map.entrySet();Iterator iterator1 = entrySet.iterator();while (iterator1.hasNext()){Object obj = iterator1.next();Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());}}
}

6.8、Hashtable

• Hashtable是个古老的Map 实现类，JDK1.0就提供了。不同于HashMap，Hashtable是线程安全的。
• Hashtable实现原理和HashMap相同，功能相同。底层都使用哈希表结构，查询速度快，很多情况下可以互用。
• 与HashMap不同，** Hashtable不允许使用null 作为key和value**
• 与HashMap一样，Hashtable也不能保证其中Key-Value 对的顺序
• Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准，与HashMap一致。

6.9、Properties处理属性文件

• Properties 类是Hashtable的子类，该对象用于处理属性文件
• 由于属性文件里的key、value都是字符串类型，所以** Properties 里的key和value都是字符串类型**
• 存取数据时，建议使用setProperty(String key,Stringvalue)方法和getProperty(String key)方法

新建jdbc.properties文件

编写源代码

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;public class PropertiesTest {//Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型public static void main(String[] args){//快捷键：ALT+Shift+ZFileInputStream fis = null;try {Properties pros = new Properties();fis = new FileInputStream("jdbc.properties");pros.load(fis); //加载流对应文件String name = pros.getProperty("name");String password = pros.getProperty("password");System.out.println("name = " + name + ",password = " + password);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fis != null){try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

如果jdbc.properties文件中写入为中文；
防止jdbc.properties出现中文乱码，可根据如下解决：

7、Collections工具类

• 操作数组的工具类：Arrays
• Collections 是一个操作Set、List和Map 等集合的工具类
• Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法
• 排序操作：（均为static方法）
• • reverse(List)：反转List 中元素的顺序
  • shuffle(List)：对List集合元素进行随机排序
  • sort(List)：根据元素的自然顺序对指定List 集合元素按升序排序
  • sort(List，Comparator)：根据指定的Comparator 产生的顺序对List 集合元素进行排序
  • swap(List，int，int)：将指定list 集合中的i处元素和j 处元素进行交换
• Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
• Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
• Object min(Collection)
• Object min(Collection，Comparator)
• int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
• void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
• boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

7.1、Collections工具类常用方法的测试

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;/*** Collections:操作Collection、Map的工具类** 面试题：Collection 和 Collections的区别？*       Collection是集合类的上级接口，继承于他的接口主要有Set 和List.*       Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作.*/
public class CollectionTest {@Testpublic void test(){List list = new ArrayList();list.add(123);list.add(43);list.add(765);list.add(765);list.add(765);list.add(-97);list.add(0);System.out.println(list);//        Collections.reverse(list);
//        Collections.shuffle(list);
//        Collections.sort(list);
//        Collections.swap(list,1,2);int frequency = Collections.frequency(list, 123);System.out.println(list);System.out.println(frequency);}@Testpublic void test2(){List list = new ArrayList();list.add(123);list.add(43);list.add(765);list.add(-97);list.add(0);//报异常：IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);//正确的：List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);System.out.println(dest.size());//list.size();Collections.copy(dest,list);System.out.println(dest);/*** Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，* 该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决* 多线程并发访问集合时的线程安全问题*///返回的list1即为线程安全的ListList list1 = Collections.synchronizedList(list);}
}

7.2、补充：Enumeration(了解！！！)

• Enumeration 接口是Iterator迭代器的“古老版本”

Enumeration stringEnum = new StringTokenizer("a-b*c-d-e-g", "-");while(stringEnum.hasMoreElements()){Object obj= stringEnum.nextElement();System.out.println(obj); }

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